JP6623329B2 - Corrosion sensor - Google Patents
Corrosion sensor Download PDFInfo
- Publication number
- JP6623329B2 JP6623329B2 JP2015132596A JP2015132596A JP6623329B2 JP 6623329 B2 JP6623329 B2 JP 6623329B2 JP 2015132596 A JP2015132596 A JP 2015132596A JP 2015132596 A JP2015132596 A JP 2015132596A JP 6623329 B2 JP6623329 B2 JP 6623329B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- corrosion
- sample
- counter electrode
- electrode
- common counter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims description 112
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims description 112
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 27
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000010349 cathodic reaction Methods 0.000 description 4
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- -1 iron ions Chemical class 0.000 description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VNTLIPZTSJSULJ-UHFFFAOYSA-N chromium molybdenum Chemical compound [Cr].[Mo] VNTLIPZTSJSULJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGSYQYXYGXIQFH-UHFFFAOYSA-N chromium molybdenum nickel Chemical compound [Cr].[Ni].[Mo] OGSYQYXYGXIQFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Description
この発明は、腐食センサに係り、特に、所定の方向における腐食環境の変化を評価する腐食センサに関する。 The present invention relates to a corrosion sensor, and more particularly, to a corrosion sensor for evaluating a change in a corrosion environment in a predetermined direction.
橋梁、街灯、標識等、自然環境に晒される鋼構造物は、長期間にわたる耐久性を維持させるために、腐食状況を評価する必要がある。特に、点検が困難な腐食として、例えば、外観から確認し難い構造物の基部、すなわち、大気と地中との境界付近で発生する地際腐食が知られている。これは、腐食環境性が大気中と地中においてそれぞれ異なるため、大気中から地中に至る構造物に地際を隔てて電位差が生じ、さらに雨水などの水分がその地際部分に滞留することで構造物の地際部分が電気的に短絡されてマクロセル腐食電流が発生し、電池作用により構造物の地際部分が腐食されるものである。このような、外観からの確認が困難な箇所で発生する腐食に対応するために、構造物周辺の腐食環境性を測定することが求められている。 Steel structures exposed to the natural environment, such as bridges, street lights, signs, etc., need to be evaluated for their corrosion status in order to maintain long-term durability. In particular, as corrosion that is difficult to check, for example, ground corrosion that occurs near the base of a structure that is difficult to confirm from the appearance, that is, near the boundary between the atmosphere and the ground is known. This is because the corrosiveness of the environment differs between the atmosphere and the ground, causing a potential difference across the ground between structures from the air to the ground, and furthermore, moisture such as rainwater stays at the ground. In this case, the ground portion of the structure is electrically short-circuited to generate a macrocell corrosion current, and the ground portion of the structure is corroded by the battery action. In order to cope with such corrosion that occurs in places where it is difficult to confirm the appearance, it is required to measure the corrosive environmental properties around the structure.
そこで、例えば、特許文献1には、土壌中の金属構造物の埋設位置近傍に土壌表面部から金属試験体を挿入することにより土壌中の金属構造物の腐食を評価する方法が開示されている。土壌中に挿入されている金属試験体に生じるマクロセル腐食電流を測定することで、土壌中の金属構造物の腐食の進行が評価され、挿入から所定期間後に引き抜いて金属試験体の腐食減肉を測定することで、土壌中の深さ方向に沿った金属構造物の腐食状況の変化が評価される。 Therefore, for example, Patent Literature 1 discloses a method for evaluating the corrosion of a metal structure in soil by inserting a metal specimen from the surface of the soil near the buried position of the metal structure in soil. . By measuring the macrocell corrosion current generated in the metal specimen inserted in the soil, the progress of corrosion of the metal structure in the soil is evaluated, and after a predetermined period from the insertion, the metal specimen is pulled out to reduce the corrosion thinning of the metal specimen. By measuring, the change in the corrosion state of the metal structure along the depth direction in the soil is evaluated.
しかしながら、構造物の腐食は、その周辺に存在する酸素濃度、水素イオン指数(pH)、温度および湿度などの腐食環境性の違いに応じて局所的に進行するため、特許文献1に開示された方法のように、土壌中の金属構造物の埋設位置の近傍に金属試験体を挿入しても、評価対象となる金属構造物を直接測定するわけではなく、金属構造物の腐食状況、特に、所定の方向における腐食環境の変化を正確に評価することができないという問題がある。 However, since the corrosion of the structure locally progresses in accordance with the difference in the corrosive environment such as the oxygen concentration, hydrogen ion exponent (pH), temperature, and humidity existing around the structure, it is disclosed in Patent Document 1. Even if a metal specimen is inserted near the buried position of the metal structure in the soil as in the method, the metal structure to be evaluated is not directly measured, but the corrosion state of the metal structure, particularly, There is a problem that a change in the corrosive environment in a predetermined direction cannot be accurately evaluated.
この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、構造物の所定の方向における腐食環境の変化を正確に評価することができる腐食センサを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a corrosion sensor capable of accurately evaluating a change in a corrosion environment in a predetermined direction of a structure. .
この発明に係る腐食センサは、計測対象となる構造物の表面上に配置され且つ表面および裏面を有する平板形状の基板と、基板の表面上で且つ所定の方向に配列された複数の試料極と、基板の表面上に配置され且つ所定の方向における複数の試料極の配置位置を含むように複数の試料極に並んで所定の方向に延びる共通の対極と、複数の試料極および共通の対極に接続され且つ複数の試料極をそれぞれ共通の対極に接続することにより形成される複数の腐食回路を流れる複数の腐食電流に基づいて所定の方向における腐食速度の分布を計測する計測部とを備え、複数の試料極および共通の対極は、基板の表面において同一面上に並んで配置されているものである。
The corrosion sensor according to the present invention includes a plate-shaped substrate disposed on the surface of a structure to be measured and having a front surface and a back surface, and a plurality of sample electrodes arranged on the surface of the substrate and arranged in a predetermined direction. A common counter electrode that is arranged on the surface of the substrate and extends in a predetermined direction along with the plurality of sample electrodes so as to include the arrangement position of the plurality of sample electrodes in the predetermined direction; and a plurality of sample electrodes and a common counter electrode. A measuring unit that measures a corrosion rate distribution in a predetermined direction based on a plurality of corrosion currents flowing through a plurality of corrosion circuits formed by connecting and connecting a plurality of sample electrodes to a common counter electrode, respectively . The plurality of sample electrodes and the common counter electrode are arranged side by side on the same surface on the surface of the substrate .
共通の対極は、複数の試料極と同一の材料からなっていてもよい。特に、複数の試料極と共通の対極は、鉄めっきから形成することができる。あるいは、共通の対極は、複数の試料極と同一の材料を主成分とし且つ複数の試料極より貴である材料からなることが好ましい。
基板の裏面が熱伝導シートを介して構造物の表面上に貼り付けられることが好ましい。
計測部は、複数の試料極のそれぞれに対して、試料極を共通の対極に接続することにより形成される腐食回路を流れる腐食電流を時間積分することにより試料極における腐食速度を計測することが好ましい。
The common counter electrode may be made of the same material as the plurality of sample electrodes. In particular, the common counter electrode with the plurality of sample electrodes can be formed from iron plating. Alternatively, it is preferable that the common counter electrode is made of a material whose main component is the same material as the plurality of sample electrodes and which is more noble than the plurality of sample electrodes.
It is preferable that the back surface of the substrate is stuck on the surface of the structure via the heat conductive sheet.
The measurement unit measures the corrosion rate at the sample electrode by integrating the corrosion current flowing through the corrosion circuit formed by connecting the sample electrode to the common counter electrode with respect to each of the plurality of sample electrodes. preferable.
この発明によれば、計測対象となる構造物の表面上に配置される基板と、基板の表面上で且つ所定の方向に配列された複数の試料極と、基板の表面上に配置され且つ所定の方向における複数の試料極の配置位置を含むように複数の試料極に並んで所定の方向に延びる共通の対極とを備え、計測部が、複数の試料極をそれぞれ共通の対極に接続することにより形成される複数の腐食回路を流れる複数の腐食電流に基づいて所定の方向における腐食速度の分布を計測するので、構造物の所定の方向における腐食環境の変化を正確に評価することが可能となる。 According to the present invention, a substrate arranged on the surface of a structure to be measured, a plurality of sample electrodes arranged on the surface of the substrate and in a predetermined direction, and a predetermined electrode arranged on the surface of the substrate and A common counter electrode extending in a predetermined direction in parallel with the plurality of sample electrodes so as to include the arrangement positions of the plurality of sample electrodes in the direction of, and the measurement unit connects each of the plurality of sample electrodes to the common counter electrode. Since the distribution of corrosion rate in a predetermined direction is measured based on a plurality of corrosion currents flowing through a plurality of corrosion circuits formed by the method, it is possible to accurately evaluate a change in a corrosion environment of a structure in a predetermined direction. Become.
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1に実施の形態に係る腐食センサの構成を示す。この腐食センサは、電極部1と、ケーブル2を介して電極部1に接続された計測部3を有している。
電極部1は、腐食環境の評価対象となる構造物の表面上に設置されるもので、平板形状の基板4を有し、基板4の表面4A上に複数の試料極5が形成されると共に複数の試料極5の近傍に共通の対極6が形成されている。
複数の試料極5は、所定の方向Dに1列に配列されており、共通の対極6は、所定の方向Dにおける複数の試料極5の配置位置をすべて含むように複数の試料極5に並んで所定の方向Dに延びている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a configuration of the corrosion sensor according to the embodiment. This corrosion sensor has an electrode unit 1 and a
The electrode unit 1 is provided on the surface of a structure to be evaluated for a corrosive environment, has a
The plurality of
図2に示されるように、基板4の表面4A上で且つ基板4の端部には、複数の試料極5に対応する複数の第1の端子7が配列形成されており、互いに対応する試料極5と第1の端子7が基板4の表面4A上に形成された配線8を介して電気的に接続されている。
同様に、基板4の表面4A上で且つ基板4の端部には、複数の第1の端子7に隣接して1つの第2の端子9が形成され、共通の対極6と第2の端子9が基板4の表面4A上に形成された配線10を介して電気的に接続されている。
図1に示した計測部3は、複数の第1の端子7を介して複数の試料極5に接続されると共に、第2の端子9を介して共通の対極6に接続されている。
As shown in FIG. 2, a plurality of first terminals 7 corresponding to a plurality of
Similarly, one
The
基板4は、例えば、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂から形成されており、図3および図4に示されるように、基板4の表面4A上に複数の試料極5および共通の対極6が直接配置されている。
試料極5は、評価対象となる構造物を構成する材料と同一組成の材料から形成されることが好ましく、鋼構造物の腐食環境の変化を評価する場合には、例えば、鉄めっきを形成材料として使用することができる。
また、共通の対極6は、試料極5と同一組成の材料から形成することができ、試料極5を鉄めっきから形成する場合には、共通の対極6も鉄めっきから形成することができる。
The
The
In addition, the
複数の試料極5および共通の対極6は、各種の薄膜形成方法を使用して、複数の第1の端子7、複数の配線8、第2の端子9および配線10と共に同一工程で基板4の表面4A上に成膜し形成することができる。
なお、複数の試料極5、共通の対極6、複数の第1の端子7、第2の端子9、配線8および10は、いずれも基板4の表面4A上に配置されており、図3および図4に示されるように、基板4の裏面4B側には、電極、端子、配線等の部品が一切配置されていない。
The plurality of
Note that the plurality of
計測部3は、ケーブル2を介して接続された電極部1の複数の試料極5をそれぞれ共通の対極6に接続することにより形成される複数の腐食回路を流れる複数の腐食電流Icを測定する。具体的には、計測部3は、複数の試料極5のうちの1つの試料極5を共通の対極6に接続することで形成される1つの腐食回路を流れる腐食電流Icを測定した後、この試料極5を共通の対極6から遮断し、次の試料極5を共通の対極6に接続することで形成される次の腐食回路を流れる腐食電流Icを測定する。このようにして、複数の試料極5が順次共通の対極6に接続され、それぞれ形成された腐食回路を流れる腐食電流Icが測定される。
計測部3は、さらに、複数の腐食回路を流れる複数の腐食電流Icをそれぞれ時間積分することにより、複数の試料極5における腐食速度をそれぞれ算出し、これらの腐食速度に基づいて所定の方向Dにおける腐食速度の分布を計測する。
The
The
次に、実施の形態に係る腐食センサの作用について説明する。
まず、図5に示されるように、腐食環境の変化を評価しようとする構造物11に電極部1が設置される。このとき、熱伝導シート12を介して基板4の裏面4Bを構造物11の表面上に貼り付けることにより、電極部1の設置が行われる。
熱伝導シート12としては、両面に粘着材が付着された市販の熱伝導シートを使用することができる。熱伝導シートに付着されている粘着材を利用して、基板4の裏面4Bを構造物11の表面上に貼り付けることが可能となる。
Next, the operation of the corrosion sensor according to the embodiment will be described.
First, as shown in FIG. 5, the electrode unit 1 is installed on a
As the heat
なお、電極部1は、複数の試料極5の配列方向である所定の方向Dが、腐食環境の変化を評価しようとする方向と一致するような向きで構造物11の表面上に設置されているものとする。
例えば、水上から水中にまで至る構造物11に対して水面の上下における腐食環境の変化を評価しようとする場合には、所定の方向Dを鉛直方向に向けて電極部1が設置される。
ここで、共通の対極6は、所定の方向Dにおける複数の試料極5の配置位置をすべて含むように所定の方向Dに延びているので、複数の試料極5のうち最も下方に位置する試料極5が水中に没したときには、この試料極5の配置位置に対応する部分の共通の対極6も水中に没することとなる。
The electrode unit 1 is installed on the surface of the
For example, when it is intended to evaluate a change in the corrosive environment above and below the water surface for the
Here, since the
このとき、図6に示されるように、試料極5の表面と共通の対極6の表面とが水Wを介して電気的に接続され、計測部3がケーブル2を介して試料極5と共通の対極6とを接続することで、計測部3から試料極5、水Wおよび共通の対極6を経由して計測部3に戻る腐食回路が形成される。
ここで、試料極5に腐食反応(アノード反応)が生じ、試料極5の表面から鉄イオンFe2+が水Wに溶解して拡散すると、試料極5中に生成された電子e−が計測部3を介して共通の対極6に供給され、共通の対極6の表面上に水Wを構成する水分子H2Oと水中に溶存している酸素分子O2と電子e−が反応(カソード反応)して水酸化物イオンOH−を生じる。
At this time, as shown in FIG. 6, the surface of the
Here, when a corrosion reaction (anode reaction) occurs in the
このように、アノード反応とカソード反応が試料極5と共通の対極6においてそれぞれ生じることで、共通の対極6から計測部3を通って試料極5へ腐食電流Icが流れる。この腐食電流Icは、アノード反応とカソード反応の反応速度に依存したもの、すなわち、これらの反応に関与した鉄原子Feおよび酸素分子O2等の成分の量に依存したものとなる。
In this way, the anodic reaction and the cathodic reaction occur at the
同様にして、計測部3により複数の試料極5を順次共通の対極6に接続することで形成される複数の腐食回路を流れる腐食電流Icがそれぞれ測定される。
水中に没したり、湿度の高い位置に配置されている試料極5においては、アノード反応およびカソード反応の速度が速くなり、大きな腐食電流Icが流れる。一方、水中に没することがなく、また、乾燥した高い位置に配置されている試料極5においては、アノード反応およびカソード反応の速度が遅くなり、腐食電流Icは小さくなる。
このように、複数の試料極5には、それぞれ、配置位置の腐食環境性に応じた腐食電流Icが流れ、この腐食電流Icが計測部3により測定される。
Similarly, the corrosion current Ic flowing through the plurality of corrosion circuits formed by sequentially connecting the plurality of
In the
As described above, the corrosion current Ic according to the corrosive environment of the arrangement position flows through each of the plurality of
ここで、上述したように、複数の試料極5と共通の対極6は、互いに同一組成の材料から形成されており、電位差に起因した反応の加速が生じないように構成されている。
それぞれの試料極5に対応して測定された腐食電流Icは、生成された電子の量に対応する。そこで、腐食電流Icから電子量を求め、腐食の反応式
Fe→Fe2++2e−
に入力することで、消費したFeのモル数すなわち重量を演算することができる。さらに、消費したFeの重量を時間で割れば、腐食速度を得ることができる。
Here, as described above, the plurality of
The corrosion current Ic measured for each
, The number of moles of consumed Fe, that is, the weight can be calculated. Further, the corrosion rate can be obtained by dividing the weight of consumed Fe by time.
このようにして、計測部3により、複数の試料極5のそれぞれにおける腐食速度が算出され、所定の方向Dにおける腐食速度の分布が計測される。
複数の試料極5は、それぞれ、構造物11を構成する材料と同一組成の材料から形成されているため、それぞれの試料極5に対して算出される腐食速度は、その試料極5が配置された部位の構造物11の腐食速度とみなすことができる。
従って、構造物11における腐食速度の分布が得られ、構造物11の所定の方向Dにおける腐食環境の変化を定量的に評価することが可能となる。
In this way, the measuring
Since each of the plurality of
Therefore, the distribution of the corrosion rate in the
一般に、腐食速度は、対象物の温度により大きく変化することが知られている。しかし、基板4の裏面4Bが熱伝導シート12を介して構造物11の表面上に貼り付けられているため、複数の試料極5および共通の対極6と構造物11の間に大きな温度差が発生することが抑制され、腐食速度を高精度に得ることができる。
In general, it is known that the corrosion rate greatly changes depending on the temperature of an object. However, since the
計測部3は、例えば、降雨時における腐食速度、1週間または1ケ月の腐食速度の平均等、種々の条件での腐食速度の分布を得ることができ、それらを比較・評価することにより、構造物11の腐食寿命の評価、メンテナンス計画の策定等に活用することが可能となる。
The measuring
なお、上記の実施の形態においては、複数の試料極5と共通の対極6とが互いに同一組成の材料から形成されていたが、計測部3で算出される腐食速度の値に影響を与えない程度の電位差を、複数の試料極5と共通の対極6との間に形成することもできる。このようにすれば、共通の対極6が単独で腐食する、試料極5と共通の対極6とでアノード反応とカソード反応が逆転する、等のおそれを回避することができる。
この場合、試料極5に対して共通の対極6を貴な材料で構成することが好ましい。具体的には、共通の対極6は、複数の試料極5と同一の材料を主成分とし且つ複数の試料極5より貴である材料から形成することができる。
In the above embodiment, the plurality of
In this case, the
例えば、鉄にクロムまたはニッケルを添加した合金鋼は、クロムまたはニッケルの添加量を増加するほど自然電位が貴になるため、構造物11が溶接構造用圧延鋼材からなる場合に、複数の試料極5を鉄めっきから形成すると共に、共通の対極6をクロムまたはニッケルが添加された合金鋼から形成することで、試料極5に対して共通の対極6を貴な材料とすることができる。
For example, in the case of alloy steel in which chromium or nickel is added to iron, the spontaneous potential becomes higher as the amount of chromium or nickel added increases. Therefore, when the
日本工業規格(JIS)には、機械構造用合金鋼として、クロムモリブデン鋼(SCM)のクロムの最大添加量は1.5%、ニッケルクロムモリブデン鋼(SNCM)のクロムの最大添加量は3.5%、ニッケルの最大添加量も3.5%と記載されている。そこで、最大添加量3.5%の範囲内でクロムまたはニッケルが添加された合金鋼あるいは最大添加量3.5%の範囲内でクロムが添加されると共に最大添加量3.5%の範囲内でニッケルが添加された合金鋼を用いて共通の対極6を形成すれば、計測部3で算出される腐食速度の値に影響を与えない程度の電位差を、複数の試料極5と共通の対極6との間に形成することが可能になる。
According to Japanese Industrial Standards (JIS), the maximum amount of chromium added to chromium molybdenum steel (SCM) is 1.5%, and the maximum amount of chromium added to nickel chromium molybdenum steel (SNCM) is 3. 5%, and the maximum addition amount of nickel is also described as 3.5%. Therefore, alloy steel to which chromium or nickel is added within the maximum addition amount of 3.5% or chromium is added within the maximum addition amount of 3.5% and the maximum addition amount is within the range of 3.5%. When the
なお、基板4が、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂から形成されているが、これに限るものではなく、例えば金属材料からなる基板を用いることもできる。ただし、この場合には、電気的短絡を防止するため、基板の表面上に絶縁層を形成し、絶縁層の上に複数の試料極5、共通の対極6、複数の第1の端子7、第2の端子9、配線8および10を形成する必要がある。
基板を構成する金属材料は、錆などの腐食生成物が基板の表面に堆積しにくい材料、例えばステンレス鋼等を用いるのが好ましい。
Although the
As the metal material constituting the substrate, it is preferable to use a material in which corrosion products such as rust do not easily deposit on the surface of the substrate, for example, stainless steel or the like.
実施例1
ガラスエポキシ樹脂からなる長さ160mm、幅70mmの基板4を使用し、図2に示されるように、基板4の長さ方向を所定の方向Dとして、基板4の表面4A上に32個の試料極5を配列形成すると共に、所定の方向Dにおける試料極5の配置位置をすべて含むように所定の方向Dに延びる共通の対極6を形成した。32個の試料極5は、それぞれ、所定の方向Dにおける幅1mm、互いに隣接する試料極5の間隔を1mmとして、所定の方向Dに沿って63mmの長さにわたっている。さらに、基板4の表面4A上に32個の第1の端子7、1個の第2の端子9、32本の配線8および1本の配線10を配置して電極部1を形成し、32本のケーブル2を介して計測部3に32個の第1の端子7を接続すると共に1本のケーブル2を介して計測部3に第2の端子9を接続することにより、図1に示される腐食センサを形成した。
Example 1
As shown in FIG. 2, using a
鋼材(SM490A)の表面上に熱伝導シートを介して腐食センサの電極部1を貼り付け、所定の方向Dを鉛直方向に向けて、0.1wt%NaCl水溶液を含ませた砂からなる土壌中に鋼材を差し込んで腐食の実験を行った。なお、電極部1の32個の試料極5の一部が土壌の表面から大気中に露出し、残部が土壌中に位置するように、鋼材を差し込んだ。
鋼材を土壌中に差し込まれた状態に保持し、約6か月後に取り出した。取り出した鋼材に対して脱スケールを行い、所定の方向Dすなわち鉛直方向のそれぞれの高さにおいて実測された平均腐食深さを図7に曲線C1で示す。また、腐食センサの計測部3で計測された複数の試料極5における腐食速度から推定されるそれぞれの高さの腐食深さを図7に棒グラフで示す。
The electrode portion 1 of the corrosion sensor is attached to the surface of a steel material (SM490A) via a heat conductive sheet, and a predetermined direction D is oriented vertically so that the electrode portion 1 is made of sand containing a 0.1 wt% NaCl aqueous solution. A corrosion test was conducted by inserting steel into the steel. The steel material was inserted so that a part of the 32
The steel was kept inserted in the soil and removed after about 6 months. The taken-out steel material is subjected to descaling, and the average corrosion depth actually measured in the predetermined direction D, that is, at each height in the vertical direction, is shown by a curve C1 in FIG. FIG. 7 is a bar graph showing the respective corrosion depths estimated from the corrosion rates of the plurality of
腐食センサの出力から推定された腐食深さは、実測された平均腐食深さと比較して、所定の方向Dに沿った全体のプロファイルが類似する傾向を示しており、腐食センサを用いることで、鋼材の所定の方向Dにおける腐食環境の変化を定量的に評価し得ることが確認された。 Corrosion depth estimated from the output of the corrosion sensor, the overall profile along the predetermined direction D shows a tendency to be similar to the average measured corrosion depth, and by using the corrosion sensor, It was confirmed that the change of the corrosion environment in the predetermined direction D of the steel material could be quantitatively evaluated.
実施例2
26.4wt%NaCl水溶液を含ませた砂からなる土壌中に鋼材を差し込んだ他は、実施例1と同様にして鋼材の腐食の実験を行った。
土壌中に差し込んでから約6か月後に取り出した鋼材に対して脱スケールを行い、所定の方向Dのそれぞれの高さにおいて実測された平均腐食深さを図8に曲線C2で示す。また、腐食センサの計測部3で計測された複数の試料極5における腐食速度から推定されるそれぞれの高さの腐食深さを図8に棒グラフで示す。
Example 2
An experiment on corrosion of steel was performed in the same manner as in Example 1 except that the steel was inserted into sand made of a 26.4 wt% NaCl aqueous solution.
The steel material taken out about six months after being inserted into the soil is descaled, and the average corrosion depth actually measured at each height in the predetermined direction D is shown by a curve C2 in FIG. FIG. 8 is a bar graph showing the respective corrosion depths estimated from the corrosion rates of the plurality of
実施例1の実験結果と同様に、腐食センサの出力から推定された腐食深さは、実測された平均腐食深さと比較して、所定の方向Dに沿った全体のプロファイルが類似する傾向を示し、腐食センサを用いることで、鋼材の所定の方向Dにおける腐食環境の変化を定量的に評価し得ることが確認された。 Similarly to the experimental result of Example 1, the corrosion depth estimated from the output of the corrosion sensor shows a tendency that the entire profile along the predetermined direction D is similar to the actually measured average corrosion depth. By using the corrosion sensor, it was confirmed that the change of the corrosion environment of the steel material in the predetermined direction D can be quantitatively evaluated.
1 電極部、2 ケーブル、3 計測部、4 基板、4A 表面、5 試料極、6 共通の対極、7 第1の端子、8,10 配線、9 第2の端子、10 絶縁部、11 熱伝導シート、12 構造物、D 所定の方向、W 水、Ic 腐食電流。 1 electrode part, 2 cable, 3 measuring part, 4 substrate, 4A surface, 5 sample electrode, 6 common counter electrode, 7 first terminal, 8, 10 wiring, 9 second terminal, 10 insulating part, 11 heat conduction Sheet, 12 structures, D predetermined direction, W water, Ic corrosion current.
Claims (6)
前記基板の前記表面上で且つ所定の方向に配列された複数の試料極と、
前記基板の前記表面上に配置され且つ前記所定の方向における前記複数の試料極の配置位置を含むように前記複数の試料極に並んで前記所定の方向に延びる共通の対極と、
前記複数の試料極および前記共通の対極に接続され且つ前記複数の試料極をそれぞれ前記共通の対極に接続することにより形成される複数の腐食回路を流れる複数の腐食電流に基づいて前記所定の方向における腐食速度の分布を計測する計測部と
を備え、
前記複数の試料極および前記共通の対極は、前記基板の前記表面において同一面上に並んで配置されていることを特徴とする腐食センサ。 A plate-shaped substrate arranged on the front surface of a structure to be measured and having a front surface and a back surface ,
A plurality of sample poles are and arranged in a predetermined direction on said surface of said substrate,
A common counter electrode extending in the predetermined direction aligned with the plurality of sample electrode such that the disposed on the surface and including the arrangement position of the plurality of sample electrode in the predetermined direction of the substrate,
The predetermined direction based on a plurality of corrosion currents flowing through a plurality of corrosion circuits connected to the plurality of sample electrodes and the common counter electrode and formed by connecting the plurality of sample electrodes to the common counter electrode, respectively. and a measuring unit for measuring the distribution of the corrosion rate in,
The corrosion sensor, wherein the plurality of sample electrodes and the common counter electrode are arranged on the same surface on the surface of the substrate .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015132596A JP6623329B2 (en) | 2015-07-01 | 2015-07-01 | Corrosion sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015132596A JP6623329B2 (en) | 2015-07-01 | 2015-07-01 | Corrosion sensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017015560A JP2017015560A (en) | 2017-01-19 |
JP6623329B2 true JP6623329B2 (en) | 2019-12-25 |
Family
ID=57830192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015132596A Active JP6623329B2 (en) | 2015-07-01 | 2015-07-01 | Corrosion sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6623329B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6230206B1 (en) * | 2017-01-31 | 2017-11-15 | 株式会社シュリンクス | Environmental monitoring method |
JP6816616B2 (en) | 2017-04-06 | 2021-01-20 | トヨタ自動車株式会社 | Inspection device and inspection method for membrane electrode assembly |
CN109283129B (en) * | 2017-07-21 | 2021-02-19 | 宝山钢铁股份有限公司 | Electrode for monitoring atmospheric environment corrosion of carbon steel cold-rolled steel plate and monitoring method thereof |
JP6304911B1 (en) * | 2017-08-09 | 2018-04-04 | 株式会社シュリンクス | Environmental monitoring sensor and environmental monitoring device |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2258535A (en) * | 1991-08-03 | 1993-02-10 | British Aerospace | Corrosion sensors |
US5306414A (en) * | 1993-05-17 | 1994-04-26 | Regents Of The University Of California | Corrosion sensor |
JP3911092B2 (en) * | 1998-07-09 | 2007-05-09 | 日本防蝕工業株式会社 | Neutralization detection method and neutralization detection sensor for concrete structure |
JP4521066B2 (en) * | 2004-08-02 | 2010-08-11 | 株式会社太平洋コンサルタント | Prediction method of corrosion occurrence time of steel in concrete |
JP2007132010A (en) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Nippon Corrosion Engineering Co Ltd | Corrosion detection method of inside of coating corrosion-protective body |
US20070120572A1 (en) * | 2005-11-30 | 2007-05-31 | Weiguo Chen | Smart coupon for realtime corrosion detection |
JP2008202972A (en) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Toshiba Corp | Waste disposal container corrosion monitoring device and monitoring method |
JP4886577B2 (en) * | 2007-04-06 | 2012-02-29 | 新日本製鐵株式会社 | Corrosion rate measuring sensor, apparatus, and corrosion rate measuring method |
JP5987325B2 (en) * | 2012-01-20 | 2016-09-07 | セイコーエプソン株式会社 | Sensor device, structure, and installation method of sensor device |
JP5571710B2 (en) * | 2012-02-02 | 2014-08-13 | 国立大学法人九州大学 | Corrosion sensor |
JP5626380B2 (en) * | 2013-01-21 | 2014-11-19 | 栗田工業株式会社 | Pitting corrosion monitoring test piece, pitting corrosion monitoring device, and pitting corrosion monitoring method |
JP6058442B2 (en) * | 2013-03-25 | 2017-01-11 | 一般財団法人電力中央研究所 | Corrosion sensor, corrosion rate measuring method and corrosion rate measuring apparatus using the same |
JP6084935B2 (en) * | 2013-09-06 | 2017-02-22 | 国立大学法人九州大学 | Corrosion sensor and manufacturing method thereof |
-
2015
- 2015-07-01 JP JP2015132596A patent/JP6623329B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017015560A (en) | 2017-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6623329B2 (en) | Corrosion sensor | |
JP4141841B2 (en) | Sensor array and method for electrochemical corrosion monitoring | |
JP6084935B2 (en) | Corrosion sensor and manufacturing method thereof | |
JP2007532887A (en) | An improved method for measuring local corrosion degree using a multi-electrode array sensor | |
Tan et al. | Evaluating localised corrosion intensity using the wire beam electrode | |
WO2014112511A1 (en) | Test piece for monitoring pitting corrosion, apparatus for monitoring pitting corrosion and method for monitoring pitting corrosion | |
JP5571711B2 (en) | Corrosion sensor | |
CN104849326B (en) | A kind of concrete reinforcement erosion condition judgement method | |
JP2019066300A (en) | Method for detecting effects of electrolytic protection | |
JP6857710B2 (en) | Soil corrosion evaluation device | |
JP2019158377A (en) | Measurement method of corrosion rate using acm sensor | |
JP3847300B2 (en) | Corrosion prediction apparatus and corrosion prediction method for steel in concrete | |
JP5327178B2 (en) | Metal corrosion rate prediction method and metal corrosion life prediction system | |
JP6623326B2 (en) | Corrosion sensor | |
JP2013134111A (en) | Method for measuring corrosion speed of object | |
Patel et al. | Adaptive corrosion protection system using continuous corrosion measurement, parameter extraction, and corrective loop | |
CN115427784A (en) | Corrosion environment monitoring device and method | |
Whyte et al. | Behaviour of a zinc–iron bimetallic couple coated with poly-vinyl butyral lacquer during intermittent exposure to salt solution | |
McCafferty et al. | Kinetics of corrosion | |
Huang et al. | Galvanic corrosion of electronic material copper coupled silver-coating in electronic systems | |
JP2021162491A (en) | Sacrificial anode monitoring sensor and monitoring method | |
JP2018179596A (en) | Method for measuring sulfur dioxide gas and measuring device | |
CN114252391B (en) | Method for evaluating industrial atmospheric corrosion resistance of steel welded joint | |
JP2000054172A (en) | Method for evaluating stability of rust in steel | |
JP6600487B2 (en) | How to select anti-corrosion batteries |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180323 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190123 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190129 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20190129 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20190129 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190325 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190903 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190925 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6623329 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |